DE202017007035U1 - Mounting rail for a translationally movable robot platform as well as positioning system and robot system with such a mounting rail - Google Patents
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Abstract
Tragschiene (10) für eine translativ verfahrbare Roboterplattform (120) mit den folgenden Merkmalen:
a. die Tragschiene (10) ist in Art eines in einer Haupterstreckungsrichtung ausgerichteten länglichen Bauelements mit mindestens einer an der Außenseite vorgesehenen und in Haupterstreckungsrichtung erstreckten metallischen Führungsschiene (42) zur Führung der Roboterplattform (120) ausgebildet, und
b. die Tragschiene (10) weist in einem nach unten weisenden Teilabschnitt mindestens einen unteren metallischen Anschlussflansch (30) zur Befestigung der Tragschiene (10) auf einem Untergrund wie einem Hallenboden oder an einer Portalbasis (200) auf, und
c. die Tragschiene (10) weist in einem nach oben weisenden Teilabschnitt an einer Außenseite mindestens einen oberen metallischen Anschlussflansch (40) zur Anbringung der metallischen Führungsschiene und/oder unmittelbar die mindestens eine metallische Führungsschiene (42) auf, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
d. die Tragschiene (10) verfügt über einen Tragstruktur (20) aus Beton,
e. die Tragschiene (10) verfügt über eine in die Tragstruktur (20) aus Beton eingebettete metallische Zugstruktur (70), die in Haupterstreckungsrichtung (A) unter Zugspannung steht.
Support rail (10) for a translationally movable robot platform (120) with the following features:
a. the support rail (10) is designed in the manner of an elongated component oriented in a main extension direction with at least one metallic guide rail (42) provided on the outside and extending in the main extension direction for guiding the robot platform (120), and
b. the support rail (10) has in a downwardly pointing portion at least one lower metallic connecting flange (30) for fastening the support rail (10) on a substrate such as a hall floor or on a portal base (200), and
c. the support rail (10) has in an upwardly pointing portion on an outer side at least one upper metallic connecting flange (40) for attachment of the metallic guide rail and / or directly the at least one metallic guide rail (42), characterized by the following features:
d. the mounting rail (10) has a support structure (20) made of concrete,
e. the support rail (10) has a metallic tensile structure (70) embedded in the support structure (20) made of concrete, which is under tensile stress in the main extension direction (A).
Description
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKAREA OF APPLICATION AND PRIOR ART
Die Erfindung betrifft eine Tragschiene für eine translativ verfahrbare Roboterplattform nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Portalbasis für ein Robotersystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 8. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahrsystem mit einer solchen Tragschiene mitsamt Roboterplattform sowie ein Robotersystem mit einer solchen Tragschiene.The invention relates to a mounting rail for a translationally movable robot platform according to the preamble of claim 1 and a portal base for a robot system according to the preamble of claim 8. The invention further relates to a positioning system with such mounting rail together with robot platform and a robot system with such mounting rail.
Gattungsbildende Tragschienen sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Diese Tragschienen, die mitunter auch als siebte Achse oder Fahrachse bezeichnet werden, dienen dem Zweck, mittels der darauf translativ verfahrbar angebrachten Roboterplattform einen herkömmlichen Industrieroboter horizontal translativ zu verfahren. Den Bedarf hierfür gibt es in vielen industriellen Anwendungsfeldern, beispielsweise in der Fertigung, wenn der Roboter an verschiedenen Stellen eingesetzt werden soll, oder in Fällen, in denen der Roboter bestimmungsgemäß selbst ein Werkstücklager anfahren können soll, um dort ein zu verbauendes Werkstück zu ergreifen.Generic mounting rails are well known in the art. These support rails, which are sometimes referred to as the seventh axis or axle, serve the purpose of moving a conventional industrial robot horizontally translationally by means of the robot platform movably mounted thereon. The need for this exists in many industrial fields of application, for example in manufacturing, when the robot is to be used at various points, or in cases in which the robot is intended to be able to approach a workpiece storage in order to grasp a workpiece to be installed there.
Gattungsgemäße Tragschienen werden üblicherweise mittels eines bodenseitigen Anschlussflansches auf einem Untergrund befestigt, insbesondere auf einem Hallenboden oder an einer Portalbasis, mittels derer die Tragschienen deutlich über einem Hallenboden und vorzugsweise in einer Höhe von mindestens 1,50 m positioniert werden. An ihrer Oberseite weisen gattungsgemäße Tragschienen üblicherweise zwei zueinander beabstandete parallel verlaufende Führungsschienen auf, auf denen Räder der verfahrbaren Roboterplattform abrollen.Generic mounting rails are usually fastened by means of a bottom-side connecting flange on a substrate, in particular on a hall floor or on a portal base, by means of which the support rails are positioned well above a hall floor and preferably at a height of at least 1.50 m. On their upper side, generic support rails usually have two mutually spaced parallel guide rails on which wheels of the movable robot platform roll.
Bekannte Tragschienen sind als vollständig metallische Tragschienen, meist aus Aluminium oder Stahl, ausgebildet. Dies führt zu einem vergleichsweise hohen Preis der Tragschienen.Known mounting rails are designed as completely metallic mounting rails, usually made of aluminum or steel. This leads to a relatively high price of the mounting rails.
Eine gattungsgemäße Portalbasis dient dem Zweck, eine gattungsgemäße Tragschiene in einer erhobenen Stellung vorzusehen, vorzugweise mindestens 1,50 m oberhalb eines Hallenbodens. Unterhalb der Tragschiene und des hieran verfahrbaren Roboters bleibt somit Raum, beispielsweise für weitere Maschinen. Auch kann die Verwendung einer solchen Portalbauweise geboten sein, wenn die durch den Roboter durchzuführenden Arbeitsschritte idealerweise von oben durchgeführt werden.A generic portal base serves the purpose of providing a generic support rail in a raised position, preferably at least 1.50 m above a hall floor. Below the mounting rail and the movable thereto robot thus remains room, for example, for other machines. The use of such a gantry design may also be appropriate if the work steps to be performed by the robot are ideally carried out from above.
AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION
Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere für die Anwendung bei einem Robotersystem in Portalbauweise, eine vergleichsweise günstige und technisch vorteilhafte Bauart einer Tragschiene, insbesondere zur Verwendung an einer Portalbasis, und eine günstige und technisch vorteilhafte Bauart einer Portalbasis zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is, in particular for use in a gantry system in gantry design, to provide a comparatively favorable and technically advantageous design of a mounting rail, in particular for use on a portal base, and a cheap and technically advantageous design of a portal base.
Erfindungsgemäß wird eine Tragschiene für eine translativ verfahrbare Roboterplattform vorgeschlagen. Diese ist in bekannter Weise in Art eines in einer Haupterstreckungsrichtung ausgerichteten länglichen Bauelements mit mindestens einer an der Außenseite vorgesehenen und in Haupterstreckungsrichtung erstreckten metallischen Führungsschiene zur Führung der Roboterplattform ausgebildet. In einem nach unten weisenden Teilabschnitt weist die Tragschiene mindestens einen unteren metallischen Anschlussflansch zur Befestigung der Tragschiene auf einem Untergrund wie einem Hallenboden oder an einer Portalbasis auf. Gegenüberliegend dazu weist die Tragschiene in einem nach oben weisenden Teilabschnitt an einer Außenseite mindestens einen oberen metallischen Anschlussflansch zur Anbringung der metallischen Führungsschiene und/oder unmittelbar die mindestens eine metallische Führungsschiene auf.According to the invention, a mounting rail for a translationally movable robot platform is proposed. This is formed in a known manner in the manner of an elongated component oriented in a main extension direction with at least one metallic guide rail provided on the outside and extending in the main extension direction for guiding the robot platform. In a downward-pointing section, the support rail has at least one lower metal connection flange for fastening the support rail to a substrate such as an indoor floor or to a portal base. Opposite thereto, the support rail has in an upwardly facing portion on an outer side at least one upper metallic connection flange for attachment of the metallic guide rail and / or directly to at least one metallic guide rail.
„Unten“ und „Oben“ ist in diesem Kontext auf das Koordinatensystem der Tragschiene bezogen und bedeutet nicht zwingend, dass der untere Anschlussflansch zum Boden hin ausgerichtet sein muss, sondern in Richtung einer Anbringungsfläche, die zwar meist eine horizontale Bodenfläche ist, beispielsweise jedoch auch eine Portalbasis sein kann, an der die Tragschiene mit zur Seite oder gar nach oben weisenden unterem Anschlussflansch festgelegt sein kann."Bottom" and "top" in this context refers to the coordinate system of the mounting rail and does not necessarily mean that the bottom flange must be aligned to the ground, but in the direction of a mounting surface, which is usually a horizontal bottom surface, but for example may be a portal base to which the mounting rail may be fixed with the side or even upwardly facing lower flange.
Erfindungsgemäß ist bei einer Tragschiene der beschriebenen Art vorgesehen, dass diese über eine Tragstruktur aus Beton verfügt. In diese Tragstruktur aus Beton eingebettet ist eine metallische Zugstruktur vorgesehen, die in Haupterstreckungsrichtung unter Zugspannung steht. Die Zugstruktur erstreckt sich über zumindest 60% der Länge der Tragstruktur, vorzugsweise über zumindest 80%.According to the invention, it is provided in the case of a mounting rail of the type described that it has a support structure made of concrete. Embedded in this support structure made of concrete, a metallic tension structure is provided, which is under tensile stress in the main direction of extension. The tensile structure extends over at least 60% of the length of the support structure, preferably over at least 80%.
Die in die Tragstruktur eingebettete metallische Zugstruktur hat sich als sehr vorteilhaft herausgestellt, um zu verhindern, dass eine entlang der Tragschiene verfahrbare Roboterplattform aufgrund ihrer Last zu einer inakzeptabel großen Durchbiegung führt. Während bei einer unmittelbar bodenseitig vorgesehenen Tragschiene durch Bodenplatten in geringem Abstand eine solche Durchbiegung meist nicht zu befürchten ist, ist bei der Verwendung von Tragschienen auf einer Portalbasis üblicherweise ein erheblich größerer Abstand zwischen Abstützungen, wie beispielsweise Säulen der Portalbasis vorgesehen, so dass hier die genannte Gefahr der Durchbiegung unter Last groß ist. Je länger die Tragschiene bzw. der Abstand ihrer Abstützungen ist, desto zweckmäßiger ist die Verwendung einer metallischen Zugstruktur. Eine erfindungsgemäße Tragschiene weist vorzugsweise eine Länge von mindestens 3 m in Haupterstreckungsrichtung auf, insbesondere zwischen 4 m und 8 m, insbesondere vorzugsweise in etwa von 6 m. Insbesondere vorzugsweise ist die Tragschiene nur an den beiden gegenüberliegenden Enden abgestützt, insbesondere durch die Säulen einer Portalbasis.The embedded in the support structure metallic tensile structure has been found to be very advantageous to prevent a movable along the support rail robot platform due to their load leads to an unacceptably large deflection. While such a deflection is usually not to be feared in the case of a support rail provided on the floor side by floor panels at a short distance, when using mounting rails on a portal base Usually a considerably greater distance between supports, such as columns of the portal base provided, so that here the mentioned risk of deflection under load is great. The longer the support rail or the distance of their supports, the more convenient is the use of a metallic tension structure. A support rail according to the invention preferably has a length of at least 3 m in the main extension direction, in particular between 4 m and 8 m, in particular preferably approximately 6 m. In particular, preferably, the support rail is supported only at the two opposite ends, in particular by the pillars of a portal base.
Durch eine unter Zugspannung stehende Zugstruktur wird eine solche Verformung jedoch deutlich verringert. Die von außen auf die Tragschiene wirkenden Kräfte werden entweder durch direkte metallische Verbindung der Innenstruktur mit den Anschlussflanschen der Tragschiene oder über den Tragkörper aus Beton in die Zugstruktur eingeleitet. Die Tragstruktur aus Beton selbst und/oder ein anderer Teil der Tragschiene stehen unter einer Druckspannung. Auch diese Druckspannung ist es, die die Durchbiegung der Tragschiene verringert. Die Druckspannung, die von der Zugstruktur in den Beton eingeleitet wird, ist vorzugsweise ausreichend stark, als dass unter normalen Belastungen der Beton stets auf Druck belastet bleibt und nicht unter Zugspannung gerät.However, by a tensile structure under tension such deformation is significantly reduced. The forces acting from outside on the support rail are introduced into the tension structure either by direct metallic connection of the inner structure with the connecting flanges of the support rail or via the concrete support body. The support structure made of concrete itself and / or another part of the support rail are under a compressive stress. It is also this compressive stress that reduces the deflection of the mounting rail. The compressive stress, which is introduced by the tension structure in the concrete, is preferably sufficiently strong, that under normal loads, the concrete always remains under pressure and does not come under tension.
Weiterhin ist eine Gestaltung möglich, bei der die Tragschiene zusätzlich über eine in Haupterstreckungsrichtung unter Druckspannung stehende metallische Druckstruktur aufweist. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Druckstruktur eine Außenflächen der Tragschiene bildende Außenstruktur aufweist, die insbesondere vorzugsweise durch ein Hohlprofil gebildet wird.Furthermore, a configuration is possible in which the support rail additionally has a metallic pressure structure which is under compressive stress in the main extension direction. It is particularly preferred if the pressure structure has an outer surface of the support rail forming outer structure, which is particularly preferably formed by a hollow profile.
Bei einer solchen Gestaltung besteht eine metallische Verbindung zwischen der Druckstruktur und der Zugstruktur, so dass die Zugkräfte an der Zugstruktur von den Druckkräften an der Druckstruktur zumindest teilweise ausgeglichen werden. Diese metallische Verbindung ist vorzugweise an den beiden gegenüberliegenden Enden derTragschiene vorgesehen. Die Druckstruktur kann vorzugweise in Form des genannten Hohlprofils vorliegen, jedoch stattdessen auch in Form einer in die Tragstruktur eingebetteten Druckstruktur. Die als Druckstruktur agierende Außenstruktur in Form eines Hohlprofils bildet durch ihre gegenüberliegenden Enden quasi Ankerpunkte für die Zugstruktur.In such a design, there is a metallic connection between the pressure structure and the tensile structure, so that the tensile forces on the tensile structure are at least partially offset by the compressive forces on the pressure structure. This metallic connection is preferably provided at the two opposite ends of the support rail. The printing structure may preferably be in the form of said hollow profile, but instead also in the form of a printing structure embedded in the support structure. The external structure acting as a pressure structure in the form of a hollow profile forms by its opposite ends quasi anchor points for the tensile structure.
Ein wesentlicher Vorteil einer solchen Gestaltung mit Druckstruktur liegt darin, dass im Zuge der Herstellung die noch unfertige Tragschiene nicht in einem Herstellungswerkzeug zu verbleiben hat, bis der Beton ausreichend ausgehärtet ist, um die durch die Zugstruktur eingekoppelten Druckkräfte aushalten zu können.A major advantage of such a design with a pressure structure is that in the course of manufacture, the still unfinished mounting rail does not have to remain in a production tool until the concrete has hardened sufficiently to be able to withstand the pressure forces coupled in by the tension structure.
Es sind hiervon Gestaltungen umfasst, bei denen die vorzugsweise endseitige metallische Verbindung der metallischen Zugstruktur und der metallischen Druckstruktur dauerhaft vorgesehen ist. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen der innenliegenden Zugstruktur und der Druckstruktur nur zwischenzeitlich und bei einem Zwischenprodukt im Zuge der Herstellung besteht, so dass das Aushärten des Betons außerhalb eines die Zugspannung aufrechterhaltenden Werkzeuges stattfinden kann. Nach Aushärtung kann die Verbindung dann entfernt werden, so dass hierdurch der ausgehärtete Beton unter Druckspannung gesetzt wird.These include designs in which the preferably end-side metallic connection of the metallic tensile structure and the metallic pressure structure is permanently provided. Alternatively, however, it can also be provided that the connection between the internal tension structure and the pressure structure exists only temporarily and in the case of an intermediate product in the course of production, so that the hardening of the concrete can take place outside a tool maintaining the tension. After curing, the compound can then be removed, so that in this way the hardened concrete is placed under compressive stress.
Die Zugstruktur kann durch einfache in Haupterstreckungsrichtung eingelegte Stangen einheitlichen Querschnitts gebildet sein, die alleine kraftschlüssig durch die Haftung des Betons an der Außenseite der Stangen ihre Spannung aufrechterhalten.The tension structure can be formed by simple rods inserted in the main extension direction of uniform cross-section, which alone maintain their tension by the adhesion of the concrete to the outside of the rods their tension.
Von Vorteil ist jedoch eine Gestaltung, bei der die Zugstruktur derart ausgebildet ist, dass sie quer zur Haupterstreckungsrichtung und in Bezug auf die Haupterstreckungsrichtung formschlüssig mit der Tragstruktur aus Beton zusammenwirkt. Die Bereiche des formschlüssigen Zusammenwirkens der Tragstruktur und der Zugstruktur bilden quasi Ankerpunkte für die Zugstruktur. Eine Möglichkeit hierfür liegt darin, dass die Zugstruktur beidseitig endseitig mit quer zur Haupterstreckungsrichtung erstreckten Druckplatten verbunden sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Zugstruktur bezogen auf die Haupterstreckungsrichtung einen variablen Querschnitt aufweisen, beispielsweise durch angeschweißte Querstreben oder andere eine Ankerwirkung entfaltende Formgebungen.Of advantage, however, is a design in which the tensile structure is designed such that it cooperates transversely to the main extension direction and with respect to the main extension direction positively with the supporting structure made of concrete. The areas of the positive interaction of the support structure and the tensile structure form quasi anchor points for the tensile structure. One possibility for this is that the tension structure can be connected at both ends with pressure plates which extend transversely to the main extension direction. Alternatively or additionally, the tensile structure may have a variable cross-section with respect to the main extension direction, for example by welded transverse struts or other shapes which unfold an anchor effect.
Die Tragstruktur einer erfindungsgemäßen Tragschiene besteht aus Beton. Es hat sich gezeigt, dass Beton sehr vorteilhafte Eigenschaften, insbesondere Dämpfungseigenschaften aufweist. Um geringe Anforderungen an die Komplexität der Herstellung zu haben, kann normaler Baubeton / Zementbeton Verwendung finden. Je nach Anforderungen kann es jedoch auch von Vorteil sein, Polymerbeton zu verwenden. Durch zusätzliche Einbringung eines Fasermaterials, beispielsweise in Form von Netzen oder Matten, kann die Stabilität zusätzlich erhöht werden. Es handelt sich in diesem Fall um eine Tragstruktur aus Textilbeton.The support structure of a mounting rail according to the invention consists of concrete. It has been shown that concrete has very advantageous properties, in particular damping properties. In order to have low demands on the complexity of the production, normal construction concrete / cement concrete can be used. Depending on the requirements, however, it may also be advantageous to use polymer concrete. By additional introduction of a fiber material, for example in the form of nets or mats, the stability can be further increased. It is in this case a support structure made of textile concrete.
Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahrsystem für einen Roboter mit einer Tragschiene mit mindestens einer daran vorgesehenen Führungsschiene sowie eine Roboterplattform, die entlang der Tragschiene verfahrbar ist. Dabei ist die Tragschiene nach oben beschriebener Art ausgebildet. The invention further relates to a positioning system for a robot with a mounting rail with at least one provided thereon Guide rail and a robot platform that can be moved along the mounting rail. The support rail is formed in the manner described above.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Portalbasis eines Robotersystems zur Anbringung einer Tragschiene für eine translativ verfahrbare Roboterplattform. Diese Portalbasis verfügt über eine Mehrzahl von vertikal erstreckten Portalsäulen. Diese weisen jeweils mindestens einen unteren metallischen Anschlussflansch zur Befestigung der Portalsäulen auf einem Untergrund wie einem Hallenboden und mindestens einen oberen Anschlussflansche zur Anbringung einer horizontal erstreckten Tragschiene für eine translativ verfahrbare Roboterplattform auf.Furthermore, the invention also relates to a portal base of a robot system for attaching a mounting rail for a translationally movable robot platform. This portal base has a plurality of vertically extended portal columns. These each have at least one lower metallic connecting flange for fastening the portal columns on a substrate such as a hall floor and at least one upper connecting flanges for attaching a horizontally extending mounting rail for a translationally movable robot platform.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens eine der Portalsäulen über eine metallische Außenstruktur verfügt, die durch ein metallisches Hohlprofil gebildet ist. Ein von diesem Hohlprofil umgebener Innenbereich ist zumindest zum überwiegenden Teil mit Beton gefüllt. Weiterhin ist in den Beton im Innenbereich eine metallische Innenstruktur eingebettet.According to the invention it is provided that at least one of the portal columns has a metallic outer structure, which is formed by a metallic hollow profile. An inner area surrounded by this hollow profile is filled at least for the most part with concrete. Furthermore, a metallic internal structure is embedded in the concrete in the interior.
Eine solche Portalsäule mit einer metallischen Innenstruktur, die in den Beton eingebettet ist, hat sich als vorteilhaft in Hinblick auf Dämpfungseigenschaften und Stabilität erwiesen. Die Innenstruktur gestattet es zudem, ein Hohlprofil mit vergleichsweise geringer Wandungsdicke zu verwenden, beispielsweise maximal 12 mm oder maximal 8 mm. Die metallische Innenstruktur erstreckt sich vorzugsweise mindestens über 60% der Länge des Hohlprofils, insbesondere über mindestens 80% der Länge.Such a portal column with a metallic inner structure embedded in the concrete has proven to be advantageous in terms of damping properties and stability. The internal structure also makes it possible to use a hollow profile with a comparatively small wall thickness, for example a maximum of 12 mm or a maximum of 8 mm. The metallic inner structure preferably extends at least over 60% of the length of the hollow profile, in particular over at least 80% of the length.
Die metallische Innenstruktur kann vollständig in den Beton eingebettet sein, so dass jede Kraftübertragung von außen auf die Innenstruktur über den Beton erfolgt. Alternativ ist es jedoch auch eine Gestaltung möglich, bei der die metallische Innenstruktur mit dem Hohlprofil unmittelbar verbunden ist, vorzugsweise über eine Schweißverbindung oder eine Schraubverbindung.The metallic interior structure can be completely embedded in the concrete, so that any transmission of power from the outside to the internal structure takes place via the concrete. Alternatively, however, it is also a design possible in which the metallic inner structure is directly connected to the hollow profile, preferably via a welded connection or a screw connection.
Im Falle einer Gestaltung mit einzig in den Beton eingelegter und hiervon vollständig eingebetteter Innenstruktur erfolgt die Herstellung, indem die Innenstruktur zeitweise und vorzugsweise endseitig relativ zum Hohlprofil lagefixiert ist, während der Beton in das Hohlprofil eingefüllt wird, um dort auszuhärten. Bei einer unmittelbaren Verbindung kann auf diese Form temporärer Lagefixierung verzichtet werden.In the case of a design with only inserted into the concrete and completely embedded therein internal structure, the production is carried out by the inner structure is temporarily fixed and preferably end relative to the hollow profile, while the concrete is poured into the hollow profile to harden there. In a direct connection can be dispensed with this form temporary positional fixation.
Die metallische Innenstruktur kann mindestens ein in Haupterstreckungsrichtung ausgerichtetes Längssegment und eine Mehrzahl von sich in Querrichtung über das Längssegment erhebende Quersegmente aufweisen. Sie kann auch eine Mehrzahl von in Haupterstreckungsrichtung ausgerichteten Längssegmenten aufweisen, die miteinander über Quersegmente verbunden sind. Eine derartige Innenstruktur mit komplexer und vorzugsweise käfigartiger Geometrie verbessert die Eigenschaften einer erfindungsgemäß ausgestalteten Portalsäule.The metallic inner structure may have at least one longitudinal segment aligned in the main extension direction and a plurality of transverse segments rising transversely over the longitudinal segment. It can also have a plurality of longitudinal segments aligned in the main extension direction, which are connected to one another via transverse segments. Such an internal structure with a complex and preferably cage-like geometry improves the properties of a portal column designed according to the invention.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Robotersystem mit einer Portalbasis der beschriebenen Art und/oder einer durch die Portalbasis getragenen horizontalen Tragschiene der beschriebenen Art. Das Robotersystem umfasst vorzugsweise einen auf der Roboterplattform angebrachten Roboter.In addition, the invention also relates to a robot system with a portal base of the type described and / or a horizontal support rail of the described type carried by the portal base. The robot system preferably comprises a robot mounted on the robot platform.
Vorgeschlagen werden weiterhin Verfahren zur Herstellung einer Tragschiene des beschriebenen Typs.Proposed are still methods for producing a mounting rail of the type described.
Bei einer ersten Variante des Verfahrens zur Herstellung einer Tragschiene oben beschriebener Art ist vorgesehen, dass mindestens ein unterer metallischer Anschlussflansch und mindestens ein oberer metallischer Anschlussflansch bzw. eine Führungsschiene in eine Schalung eingelegt oder auf die Schaltung aufgelegt werden. Weiterhin wird eine Zugstruktur in die Schalung eingelegt und endseitig ortsfest zu Wandungen der Schalung festgelegt, so dass sie unter einer in Haupterstreckungsrichtung der Schalung wirkenden Zugspannung steht. Dann wird die Schalung mit Beton ausgegossen, so dass hierdurch die Tragstruktur gebildet wird, wobei die Zugstruktur unter Zugspannung stehend in den Beton der Tragstruktur eingebettet wird. Nach zumindest partiellem Aushärten des Betons der Tragstruktur wird die hierdurch hergestellte Tragschiene aus der Schalung entnommen, wobei die Zugspannung in der Zugstruktur zumindest teilweise erhalten bleibt.In a first variant of the method for producing a mounting rail of the type described above, it is provided that at least one lower metallic connecting flange and at least one upper metallic connecting flange or a guide rail are inserted into a formwork or placed on the circuit. Furthermore, a tensile structure is inserted into the formwork and fixed at the end fixed to walls of the formwork, so that it is under a tensile stress acting in the main direction of the formwork. Then the formwork is poured with concrete, so that in this way the support structure is formed, wherein the tension structure is embedded under tension standing in the concrete of the support structure. After at least partial curing of the concrete of the support structure, the support rail produced thereby is removed from the formwork, wherein the tension in the tensile structure is at least partially maintained.
Bei einem solchen Verfahren ist demnach vorgesehen, dass der Beton partiell oder vollständig aushärtet, bevor die durch das Werkzeug aufgebrachte externe Zugkraft entfernt wird und sich somit insbesondere über ankerartig auf die Tragstruktur wirkende Formgebung der Zugstruktur eine Druckspannung im Beton einstellt, um die gegengerichtete Zugspannung in der Zugstruktur aufrecht zu erhalten.In such a method, it is accordingly provided that the concrete hardens partially or completely before the external tensile force applied by the tool is removed and thus sets a compressive stress in the concrete, in particular by way of an anchor-like shaping of the tensile structure on the supporting structure, in order to prevent the oppositely directed tensile stress in to maintain the train structure.
Bei einem alternativen Verfahren zur Herstellung einer Tragschiene der beschriebenen Art ist vorgesehen, dass eine kombinierte metallische Zug- und Druckstruktur erstellt wird, die mindestens ein in einer Haupterstreckungsrichtung unter Zug stehenden Strukturabschnitt sowie mindestens einen in Haupterstreckungsrichtung unter Druck stehenden Strukturabschnitt aufweist. Anschließend wird eine Tragstruktur aus Beton gegossen, in der zumindest der unter Zug stehende Strukturabschnitt eingebettet ist.In an alternative method for producing a mounting rail of the type described is provided that a combined metallic tensile and compressive structure is created, which has at least one in a main extension under train structure section and at least one in the main extension direction under pressure structural portion. Subsequently, a supporting structure made of concrete is poured, in which at least the standing under train structure section is embedded.
Dieses Verfahren gestattet es, nach dem Gießen der Tragstruktur die aufgrund noch nicht ausgehärteten Betons noch unfertige Tragschiene vergleichsweise früh aus dem Werkzeug zu entnehmen, da die Tragschiene durch die Druckstruktur die Zugspannung in der Zugstruktur selbsttätig aufrecht erhalten kann. This method makes it possible, after the casting of the support structure, to remove the unfinished support rail, which is still unfinished due to not yet hardened concrete, comparatively early from the tool, since the support rail can automatically maintain the tensile stress in the tension structure due to the pressure structure.
Bei einer besonderen Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass nach zumindest partiellem Aushärten des Betons der Tragstruktur eine Trennung der Zugstruktur von der Druckstruktur erfolgt, wobei die Zugspannung in der Zugstruktur zumindest teilweise erhalten bleibt. Bei einem solchen Vorgehen stützt die Druckstruktur lediglich im Rahmen der Herstellung die in der Zugstruktur vorhandene Zugspannung. Sobald der Beton ausreichend ausgehärtet ist, erfolgt die genannte Trennung, so dass damit der Beton unter Druckspannung gesetzt wird.In a particular variant of the method, it is provided that, after at least partial curing of the concrete of the support structure, the tensile structure is separated from the pressure structure, the tensile stress in the tensile structure being at least partially retained. With such a procedure, the pressure structure merely supports the tension existing in the tension structure within the framework of production. Once the concrete has hardened sufficiently, the said separation takes place, so that so that the concrete is placed under compressive stress.
Figurenlistelist of figures
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
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1 zeigt ein Robotersystem unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Tragschiene. -
2 zeigt die Tragschiene des Robotersystems mitsamtAnbauteilen. -
3A und3B verdeutlichen eine erste Möglichkeit zum Aufbau einer Tragschiene entsprechend2 . -
4A und4B verdeutlichen eine zweite Möglichkeit zum Aufbau einer Tragschiene entsprechend2 . -
5A und5B verdeutlichen eine dritte Möglichkeit zum Aufbau einer Tragschiene entsprechend2 . -
6A bis6D verdeutlichen exemplarisch die Herstellung einer Tragschiene entsprechend2 in verschiedenen Stadien der Herstellung. -
7 zeigt einen Aufbau einer Tragschiene in Portalbauweise, umfassend eine Portalbasis mit einer Mehrzahl von Portalsäulen. -
8 und9 verdeutlichen verschiedene Möglichkeiten, eine Tragschiene an der Portalbasis zu befestigen.
-
1 shows a robot system using a mounting rail according to the invention. -
2 shows the mounting rail of the robot system together with attachments. -
3A and3B illustrate a first way to build a mounting rail accordingly2 , -
4A and4B clarify a second way to build a mounting rail accordingly2 , -
5A and5B clarify a third way to build a mounting rail accordingly2 , -
6A to6D exemplify the preparation of a mounting rail accordingly2 in different stages of production. -
7 shows a construction of a gantry-type mounting rail comprising a gantry base having a plurality of gantries. -
8th and9 illustrate various ways to attach a mounting rail to the portal base.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Das Robotersystem
Durch die Anbringung des Industrieroboters
Für die Versorgung der Plattform
Die
Die
Hierdurch wird bewirkt, dass die in der Zugstruktur
Bei der Gestaltung gemäß der
Bei der alternativen Gestaltung gemäß der
In den
Anhand der
Ausgangspunkt des Verfahrens ist eine Schalung
In der durch die Pfeile der
Sobald der Beton ausgehärtet ist, wird die Tragschiene
Da die Tragschiene von beispielsweise 3 m Länge aufgrund der Portalbauweise grundsätzlich durchbiegungsgefährdet ist, findet die beschriebene Variante mit einer Zugstruktur
Ebenso wie die Tragschiene
In einer Seitenansicht ist das System der
Die
Claims (12)
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DE202017007035.9U DE202017007035U1 (en) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | Mounting rail for a translationally movable robot platform as well as positioning system and robot system with such a mounting rail |
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DE202017007035.9U DE202017007035U1 (en) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | Mounting rail for a translationally movable robot platform as well as positioning system and robot system with such a mounting rail |
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CN110640718B (en) * | 2019-11-04 | 2024-05-07 | 常青智能科技(天津)有限公司 | Profile ground rail for robot |
CN112659144A (en) * | 2020-12-15 | 2021-04-16 | 北汽蓝谷麦格纳汽车有限公司 | Seven-axis robot for sheet metal machining of new energy automobile and use method of seven-axis robot |
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R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: WITTE, WELLER & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |